CN110667575A - 一种路口紧急制动系统和控制方法 - Google Patents

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刘争旺
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Abstract

本发明揭示了一种路口紧急制动系统，汽车上安装有用于感知前方障碍物信息的感应组件，所述感应组件包括雷达和摄像头，所述感应组件输出感应信号至域控制器，所述域控制器输出控制信号至执行机构，所述感应组件设有三组，其中一组固定在汽车前方中间位置，采集方向朝向汽车正前方获取汽车正前方障碍物信息，其中一组固定在汽车左前方位置，采集方向朝向汽车左前方获取汽车左前方障碍物信息，最后一组固定在汽车右前方位置，采集方向朝向汽车右前方获取汽车右前方障碍物信息。本发明的优点在于能够利用摄像头和微波雷达进行大范围、远距离探测，从而保证车辆通过路口时的安全性，避免人为疏忽和视野盲区导致的事故发生。

Description

一种路口紧急制动系统和控制方法
技术领域
本发明涉及汽车电子控制领域，特别涉及一种基于微波雷达和摄像头融合的十字路口紧急制动系统。
背景技术
随着汽车电子技术的不断发展，汽车逐渐成为人们出行主要的交通工具，对行车安全性与舒适性有了更高标准的要求，以至于车辆的智能驾驶越来越得到广泛重视。微波雷达探测距离远、精度高，且能够对物体相对位置进行识别，可满足车辆对全天候的适应性要求；摄像头探测距离远，且能够进行物体识别，对目标的识别率高并且精准；该两种传感器类型融合，能够很好的判断当前车辆所处的道路位置以及车辆周边的实时环境。目前缺乏一种能够利用微波雷达和摄像头技术实现的大范围、远距离、满足高实时性及全天候要求的十字路口自动紧急制动系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种十字路口自动紧急制动系统，利用微波雷达和摄像头技术实现的大范围、远距离探测，满足高实时性及全天候要求的自动紧急制动系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种路口紧急制动系统，汽车上安装有用于感知前方障碍物信息的感应组件，所述感应组件包括雷达和摄像头，所述感应组件输出感应信号至域控制器，所述域控制器输出控制信号至执行机构，所述感应组件设有三组，其中一组固定在汽车前方中间位置，采集方向朝向汽车正前方获取汽车正前方障碍物信息，其中一组固定在汽车左前方位置，采集方向朝向汽车左前方获取汽车左前方障碍物信息，最后一组固定在汽车右前方位置，采集方向朝向汽车右前方获取汽车右前方障碍物信息。
所述执行机构包括ESC、TCU。
所述域控制器通过CAN总线连接汽车音响系统，所述汽车音响系统输出路口紧急制动系统的开关控制信号至域控制器。
系统设有GPS，系统开关输出系统开启/关闭信号至域控制器。
基于所述路口紧急制动系统的控制方法：
步骤1、判断是否满足路口紧急制动系统开启条件，若是则执行下一步；
步骤2、启动系统自检，若自检异常则报警并关闭系统，若自检正常则执行下一步；
步骤3、判断是否满足主动刹车的条件，若是则主动制动，若否则执行下一步；
步骤4、判断是否满足关闭路口紧急制动系统关闭的条件，若否则返回步骤3，若是则关闭系统。
所述路口紧急制动系统开启的条件是同时满足汽车点火、路口紧急制动系统为允许开启状态。
所述路口紧急制动系统关闭的条件是满足汽车熄火，或者路口紧急制动系统为不允许开启状态。
所述步骤3中，域控制器通过域控制器会融合雷达和摄像头数据，综合判断是否满足主动刹车的条件，当任意感应组件获取的信号满足主动刹车的条件，则主动制动。
所述主动刹车的条件是获取本车及目标车辆的车速、转角、横摆角等信息，计算本车与前车的行驶轨迹，判断与目标车辆的碰撞时间是否小于阈值，若是则满足主动刹车的条件，若否则不满足主动刹车的条件。
本发明的优点在于能够利用摄像头和微波雷达进行大范围、远距离探测，从而保证车辆通过路口时的安全性，避免人为疏忽和视野盲区导致的事故发生。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为本发明的十字路口紧急制动系统原理图；
图2为本发明的十字路口紧急制动系统流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
路口紧急制动系统设有三组感应组件，每组感应组件均由微波雷达和摄像头构成，通过摄像头对前方、侧方车辆进行目标识别，通过微波雷达对周围的环境进行感知，前雷达判断对向车辆与本车的相对速度、角度及距离，前角雷达判断左右侧向车辆与本车相对速度、角度及距离，控制器融合摄像头与微波雷达数据，计算与前方对向来车的行驶轨迹与侧方来车碰撞时间，若判断与其有碰撞风险，控制器会发信号让车辆进行制动，从而避免碰撞，提高驾驶的舒适性和行车安全。
其中一组固定在汽车前方中间位置，采集方向朝向汽车正前方获取汽车正前方障碍物信息，其中一组固定在汽车左前方位置，采集方向朝向汽车左前方获取汽车左前方障碍物信息，最后一组固定在汽车右前方位置，采集方向朝向汽车右前方获取汽车右前方障碍物信息。
每个感应组件输出感应信号至域控制器，域控制器输出控制信号至执行机构，执行机构包括ESC、TCU。域控制器通过CAN总线连接汽车音响系统，所车音响系统输出路口紧急制动系统的开关控制信号至域控制器。
如图2所示，基于上述路口紧急制动系统的控制方法：
步骤1、判断是否满足路口紧急制动系统开启条件，若是则执行下一步，若否则不开启路口紧急制动系统，路口紧急制动系统开启的条件是同时满足汽车点火、路口紧急制动系统为允许开启状态(由汽车音响人为进行开关控制)。
步骤2、启动系统自检，若自检异常则报警并关闭系统，若自检正常则执行下一步，路口紧急制动系统关闭的条件是满足汽车熄火，或者路口紧急制动系统为不允许开启状态(满足下列任一条件即关闭系统)；
步骤3、判断是否满足主动刹车的条件，若是则主动制动，若否则执行下一步；判断过程是域控制器独立的通过域控制器会融合雷达和摄像头数据，综合判断是否满足主动刹车的条件，当满足主动刹车的条件，则主动制动。
主动刹车的条件为获取本车及目标车辆的车速、转角、横摆角等信息，计算本车与前车的行驶轨迹，判断与目标车辆的碰撞时间是否小于阈值，若是则满足主动刹车的条件，若否则不满足主动刹车的条件，前方障碍物与本车距离以及前方障碍物与本车相对速度的关系是一个动态的数值关系，一般来说可以以相对速度除以相对距离得到与目标车辆的碰撞时间(TTC)，若前方障碍物与本车碰撞时间(TTC)是否低于设定阈值，则进行主动制动。
该系统三个雷达需持续工作，雷达开启需要时间，若路口间隔过近会导致雷达可能在初始化阶段，无法准确判断侧方的道路情况。
步骤4、判断是否满足关闭路口紧急制动系统关闭的条件，若否则返回步骤3，若是则关闭系统，从而进行循环监控，当出现危险时，会进行紧急制动来避免碰撞，来避免交通事故或在最大程度上减少交通事故带来的伤害。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种路口紧急制动系统，汽车上安装有用于感知前方障碍物信息的感应组件，所述感应组件包括雷达和摄像头，所述感应组件输出感应信号至域控制器，所述域控制器输出控制信号至执行机构，其特征在于：所述感应组件设有三组，其中一组固定在汽车前方中间位置，采集方向朝向汽车正前方获取汽车正前方障碍物信息，其中一组固定在汽车左前方位置，采集方向朝向汽车左前方获取汽车左前方障碍物信息，最后一组固定在汽车右前方位置，采集方向朝向汽车右前方获取汽车右前方障碍物信息。
2.根据权利要求1所述的路口紧急制动系统，其特征在于：所述执行机构包括ESC、TCU。
3.根据权利要求1或2所述的路口紧急制动系统，其特征在于：所述域控制器通过CAN总线连接汽车音响系统，所述汽车音响系统输出路口紧急制动系统的开关控制信号至域控制器。
4.根据权利要求3所述的路口紧急制动系统，其特征在于：系统设有GPS，系统开关输出系统开启/关闭信号至域控制器。
5.基于权利要求1-4中任一所述路口紧急制动系统的控制方法，其特征在于：
步骤1、判断是否满足路口紧急制动系统开启条件，若是则执行下一步；
步骤2、启动系统自检，若自检异常则报警并关闭系统，若自检正常则执行下一步；
步骤3、判断是否满足主动刹车的条件，若是则主动制动，若否则执行下一步；
步骤4、判断是否满足关闭路口紧急制动系统关闭的条件，若否则返回步骤3，若是则关闭系统。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述路口紧急制动系统开启的条件是同时满足汽车点火、路口紧急制动系统为允许开启状态。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述路口紧急制动系统关闭的条件是满足汽车熄火，或者路口紧急制动系统为不允许开启状态。
8.根据权利要求5、6或7所述的控制方法，其特征在于：所述步骤3中，域控制器独立判断是否满足主动刹车的条件，当任意感应组件获取的信号满足主动刹车的条件，则主动制动。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：所述主动刹车的条件是获取本车及目标车辆的车速、转角、横摆角等信息，计算本车与前车的行驶轨迹，判断与目标车辆的碰撞时间是否小于阈值，若是则满足主动刹车的条件，若否则不满足主动刹车的条件。
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